Tashqi transformatorlar uchun Yarmatish himoyasi o'lchovlari tahlili

Taqqoslovchi transformatorlar uchun yarmoq himoyasi choralarini tahlil qilish

Yarmoq o‘zgarishi kirishidan himoya qilish va taqqoslovchi transformatorlarning xavfsiz ishlashini ta’minlash uchun, bu maqola ularning yarmoqga qarshi barqarorlikni samarali oshiradigan qo‘llanilishi mumkin bo‘lgan yarmoq himoyasi choralarini taklif etadi.

1. Taqqoslovchi transformatorlar uchun yarmoq himoyasi choralar

1.1 Taqqoslovchi transformatorning yuqori voltaj (HV) tomoniga yarmoq arresterlarini o‘rnatish.
SDJ7–79 Elektr energiya jihozlarining yarmoq himoyasi loyihasini ishlab chiqish texnologiyasi asosida: “Taqqoslovchi transformatorning yuqori voltaj tomoni yarmoq arresterlari bilan himoyalangan bo‘lishi kerak. Arresterning zamon qoplamasi, pastki voltaj (LV) navbatining neutral nuqtasi va transformator zavodining qutisi birgalikda ulanib, zamon qilingan bo‘lishi kerak.” Bu konfiguratsiya Xitoyning elektr energiya hukumati tomonidan chiqarilgan DL/T620–1997 Alternativ tokli elektr tarmoqlari uchun yarmoq himoyasi va izolyatsiya moslashuvchanligi tavsiya etiladi.

Boshqa qilib, keng o‘lchamli tadqiqotlar va tajribalar ko‘rsatadi ki, faqat HV tomonidagi arresterlar bilan ham, yarmoq o‘zgarishlari paytida transformatorlarda xato paytida yetarli emas. Oddiy hududlarda, yillik xato foizi 1% bo‘lib, yarmoq tezligi yuqori bo‘lgan joylarda 5% gacha yetishi mumkin; shuningdek, juda qiyin yarmoq hududlarda (masalan, yillik 100 dan ortiq yarmoq kunlari bo‘lgan joylarda), yillik xato foizi 50% gacha yetishi mumkin. Asosiy sabab yarmoq o‘zgarishlari HV navbatiga kirish paytida oldinga va orqaga voris oluvchi kutilmagan yuqori voltajdir.

• Orqaga voris oluvchi transformatsiya yuqori voltaj:
  Yuqori voltaj tomoniga yarmoq o‘zgarishi (3-10 kV) kirish paytida, arrester chiqadi va zamon qoplamasi orqali katta impuls akim o‘tkazadi, bu esa voltaj pasayishini yaratadi. Bu voltaj LV neutral nuqtasining potentsialini oshiradi. Agar LV liniyasi uzun bo‘lsa, u erda zamon qarshiligiga o‘xshaydi. Natijada, katta impuls akim LV navbati orqali o‘tkaziladi. Uchinchi LV akimlari o‘lchov va yo‘nalishi bo‘yicha teng bo‘lgani uchun, ular kuchli nol-sekvansiyali magnit fluxni yaratadi, bu esa - transformator navbatlari nisbatida - HV navbatida juda yuqori voris oluvchi voltajlarni yaratadi. Tengsiz HV navbati beshik bilan bog‘langan va uning neutral nuqtasi zamon qilingan emas, shuning uchun HV tomonida qayta-tegishli impuls akimi mavjud emas. Shunday qilib, butun LV impuls akimi magnetlash akimi sifatida ishlaydi, HV neutral nuqtasida yuqori voris oluvchi voltajni yaratadi - bu yerda izolyatsiya eng anjir. Qo‘shimcha, inter-turn va inter-layer voltaj gradiyenti juda yuqori bo‘lib, boshqa joylarda izolyatsiya bozulishiga olib keliadi. Bu fenomen - HV tomonidagi yarmoq o‘zgarishidan boshlanib, LV elektromagnit teskarisidan yuqori voltajni yaratadi - orqaga voris oluvchi transformatsiya deb ataladi.
• Oldinga voris oluvchi transformatsiya yuqori voltaj:
  Yarmoq o‘zgarishi LV liniyasi orqali kirish paytida, impuls akim LV navbati orqali o‘tkaziladi, bu esa tur soni nisbatida HV navbatida yuqori voltaj yaratadi. Bu drastik ravishda HV neutral potentsialini oshiradi va inter-layer va inter-turn voltaj gradiyentini oshiradi. Bu jarayon - LV tomonidagi yarmoq o‘zgarishidan boshlanib, HV tomonida yuqori voltajni yaratadi - oldinga voris oluvchi transformatsiya deb ataladi. Testlar ko‘rsatadi ki, 10 kV LV yarmoq o‘zgarishi va 5 Ω zamon qoplamasi bor bo‘lganda, HV navbati inter-layer voltaj gradiyenti transformatorning to‘liq impuls bozimlilik quvvatidan 100% dan ortiq bo‘lib, izolyatsiya bozulishini taqdirloviy bo‘lib qoldiradi.

1.2 LV tomoniga qonuniy balonchali yoki metall oksidli yarmoq arresterlarini o‘rnatish.
Bu konfiguratsiyada, HV va LV arresterlarning zamon qoplamalari, LV neutral nuqtasi va transformator zavodi birgalikda ulanib, zamon qilingan (ko‘pincha “dort nuqtaga ulash” yoki “uch birlashtirilgan zamon qilish” deb ataladi).

Maydon malumotlari va laboratoriya tadqiqotlari ko‘rsatadi ki, yaxshi izolyatsiyaga ega transformatorlar uchun faqat HV tomonidagi arresterlar oldinga yoki orqaga voris oluvchi transformatsiya yuqori voltajidan xavfni oldini olishi mumkin emas. HV arresterlari bu ichki yaratilgan kutilmagan voltajlardan himoya qila olmaydi. Yuzaga va turnerlarga tegishli voltaj gradiyenti turner soniga va navbat geometriyasiga bog‘liq - xatosi navbat boshida, o‘rtasida yoki oxirida, eng anjir nuqta terminal nuqtadir. LV tomonidagi arresterlarni qo‘shish oldinga va orqaga voris oluvchi transformatsiya yuqori voltajini samarali cheklashga imkon beradi.

1.3 HV va LV tomonlarini alohida zamon qilish.
Bu yondashuvda, HV arrester zamon qilinadi, LV neutral nuqtasi va transformator zavodi alohida ulanib, zamon qilingan (LV arrester yo‘q).

Tadqiqotlar ko‘rsatadi ki, bu usul yerdan kamayish orqali orqaga voris oluvchi transformatsiya yuqori voltajini katta darajada bekor qiladi. Oldinga voris oluvchi transformatsiya uchun, hisob-kitoblarni tekshirish natijasida, LV zamon qoplamasini 10 Ω dan 2.5 Ω ga pasaytirish HV tomonidagi yuqori voltajni 40% gacha pasaytiradi. LV zamon qoplamasi tizimini to‘g‘ri tadbirlash orqali, oldinga voris oluvchi transformatsiya yuqori voltajini samarali bartaraf etish mumkin. Bu yechim oddiy va narxdostr, ammo LV zamon qoplamasi aniqlik talab etadi, shuning uchun ularning amaliy qiymati juda yuqori.

Yuqorida keltirilganlarni o‘tkazib yuborishdan tashqari, boshqa choralar o‘rniga transformator markaziga balans navbatlarini o‘rnatish yoki transformatorning ichiga metall oksidli varistorlar (MOVs) joylashtirishni o‘z ichiga oladi.

2. Yarmoq himoyasi choralarini qo‘llash

Yuqorida keltirilgan tahlil har bir himoya usuli aniq xususiyatlarga ega ekanligini ko‘rsatadi. Hududlar yillik yarmoq kunlari soni bo‘yicha (yarmoq intensivligi) asosida mos strategiyalarni tanlashi kerak:

• Yengi boshqaruv maydonlari (masalan, savannalar):Yillik arizalar soni kamligi sababli, yuqori voltaj tomonidagi fashlangich yetarli bo'ladi.
• O'rtacha boshqaruv maydonlari:Yuqori va past voltaj tomonlariga fashlangichlarni o'rnatish kerak.
• Kuchli boshqaruv maydonlari:Bir xil choralar ko'pincha yetarli emas. Kompleks yondashuv tavsiya etiladi: mustaqil qoplamga ulangan yuqori voltajli fashlangich, qo'shilgan past voltajli fashlangich, past voltajli nol qatordagi va tanqa alohida qoplam sistemaga ulangan.
• Jiddiy boshqaruv zonalarida (xususan, kompleks choralar qo'llanilganda ham yillik arizalar soni yuqori bo'lgan joylarda):Texnik va iqtisodiy baholashdan keyin, markaziy balanserlik navbatlar (ya'ni yangi turdagi boshqaruvka qarshi kuchli transformatorlar) yoki ichki o'rnatilgan metall oksidli fashlangichlar kabi qadrdor yechimlarni hisobga olish mumkin.

3. Xulosa

Taqqoslovchi transformatorlarni himoya qilish usullari juda farqli, shuningdek, joylashuv sharoiti hududlardararo orasida aniq ravishda farqlanadi. Joylashuviy shartlarga mos himoya rejalari tanlanishi va ishlab chiqarish boshqaruvini kuchaytirish orqali, energiya tashkilotlari taqqoslovchi transformatorlarning boshqaruvka qarshilik darajasini va ishonchiligini aniq ravishda yaxshilasha oladi.